Министерство образования РФ

Пермский государственный технический университет

Кафедра безопасности жизнедеятельности и рудничной вентиляции

Исследование запылённости производственной среды и эффективности пылеулавливающих устройств

Методические указания к учебно-исследовательской лабораторной работе

Пермь 2002

Составители: П.А.Колеватов, А.Д.Овсянкин

УДК 658.511

Исследование запыленности производственной среды и эффективности пылеулавливающих устройств: Метод. указания по выполнению учебно-исслед. лаборат. работы / Сост. П.А.Колеватов, А.Д.Овсянкин Пермский государственный технический университет. Пермь, 2002. 20 с.

Приведены необходимые теоретические сведения о видах и источниках производственной пыли, действии ее на организм человека, влиянии на качество выпускаемой продукции, взрывоопасных свойствах пыли, нормировании концентрации пыли в воздухе рабочих помещений, средствах коллективной и индустриальной защита, методах и приборах для измерения концентрации пыли. Даны описание лабораторного стандарта и методика выполнения работы, классификация и принцип действия пылеулавливающих устройств.

Указания могут быть использованы для выполнения лабораторной работы студентами всех технических специальностей.

Табл.2. Ил.З. Библиогр.: 12 назв.

Рецензент канд. техн. наук В.В.Бондаренко

Пермский государственный технический университет, 2002

Содержание работы

1. Изучить вредное действие пыли.

2. Ознакомиться с нормативными документами.

3. Изучить методы измерения концентрации пыли в воздухе.

4. Изучить методы оздоровления условий труда.

5. Ознакомиться с классификацией пылеулавливающего оборудо­вания и изучить принцип действия пылеулавливателей.

6. Изучить устройство лабораторной установки, исследовать запыленность в пылевой камере и воздухоочистительном тракте.

7. Определить эффективность пылеуловителей.

Источники загрязнения воздуха пылью, характеристика и вредное действие пыли

Основными загрязнителями воздушной среды внутри помещений являются: пылящие материалы, которые измельчаются, обрабатываются, перегружаются, транспортируются во время технологических процессов; технологические газы; пыль, проникающая снаружи через неплотности оконных и дверных проемов и вносимая людьми на обуви и одежде, деталях, материалах, инструментах, а также образующаяся при ремонтных работах, в результате разрушения или изнашивания материалов, половых покрытий; потовые выделения с рук человека в виде солевых частиц, а также частицы волоса и шелушения кожи и др.

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-78 «Опасные и вредные производственные факторы" пыль по действию на организм человека относится к группе физических опасных и вредных производственных факторов.

Пыль представляет собой аэрозоль или аэродисперсную систему из твердых или жидких частиц, взвешенных в газообразной среде., частицы которой по размерам находятся в диапазоне то близких к молекулам до видимых невооруженным! Глазом (примерно от 0,01 до 100 мкм), и обладает свойством находиться во взвешенном состоянии более или менее продолжительное время.

Аэрозоли делятся:

- по природе происхождения - на естественные и искусственные

-по способу образования - на дисперсионные, которые образуют­ся при измельчении, распылении и т.п. твердых и жидких тел, и конденсационные, которые образуются путем агрегации молекул;

-по химическому составу вещества - на органические, неоргани­ческие, смешанные

-по дисперсности - на моно- и полидисперсные; высокодисперсные (диаметр частиц d<10 мкм), среднедисперсные (10>=d<=100 мкм) и грубодисперсные (d>100 мкм);

-по характеру взаимодействия с организмом человека - на ток­сичные и нетоксичные

Аэрозоли с твёрдыми частицами различают по твердости, раст­воримости и формам частиц, воспламеняемости, взрывоопасности и электрозаряженности.

Размеры частиц определяет их способность проникать в дыха­тельные пути и задерживаться там. Наибольшую опасность для чело­века представляет частицы размером 0,5-5,0 мкм. Частицы более 10 мкм осаждаются в дыхательных путях и практически не достигают легких. Частицы, размер которых меньше 0,2 мкм, слабо удерживают­ся, стенками альвеол и обычно удаляются при выдохе.

Наибольшую опасность для организма человека представляют токсичные пыли, так как, попадая в легкие, происходит активное всасывание ядовитых: веществ и, как следствие,- интоксикация организма.

Нетоксичная пыль, задерживаясь в лёгких длительное время, вызывают разрастание вокруг каждой пылинки соединительной ткани (фиброз), которая не способна воспринимать кислород из вдыхаемо­го воздуха, насыщать кровь и выделять при выдохе углекислый газ. В результате могут возникнуть специфические заболевания легких под названием пневмокониозы (от греч. pneumon- легкое +konua- пыль).

Силикоз - наиболее распространенный вид пневмокониоза - вы­зывается длительным вдыханием производственной пыли, содержащей диоксид кремния (SiO2) в свободном состоянии. Силикоз начинает развиваться у работающих в условиях высокой запыленности более 3-5 лет, особенно при выполнении тяжелой физической работы. Опасной является пыль, содержащая более 10 %SiO₂. Осложнением си­ликоза является туберкулез легких, силикотуберкулез. Силикоз встречается среди рабочих "пылевых" профессий в горно-рудной, угольной, машиностроительной, металлургической, строительной и ряде других отраслей промышленности.

Силикатозы – пневмокониозы, вызываемые вдыханием пыли сили­катов, т.е. соединений, содержащих диоксид кремния не в свободном, а в связанном состоянии с другими элементами: магнием, кальцием, железом, алюминием и др. Силикаты (асбест, тальк, це­мент, шамот, нефелин, оливин и др.) широко распространены в при­роде и имеют различное применение во многих отраслях промышлен­ности.

Антракоз - пневмокониоз, обусловленный вдыханием угольной пыли. Заболевание встречается среди подземных рабочих угольных шахт, рабочих электродных и коксохимических заводов, кочегаров угольных топок и др.

Помимо перечисленных имеют место заболевания от смешанных пылей - антракосиликоз, сидеросиликоз и др.

Кроме легких, пыль вредно действует и на дыхательные пути, вызывая хронические бронхиты и др.

Многие виды пыли могут вызвать воспаление слизистой оболоч­ки глаза (конъюнктивит). Попавшая в глаз металлическая пыль мо­жет вызвать травму роговой оболочки.

Некоторые виды пылей, воздействуя на кожный покров, вызыва­ют заболевания кожи (дерматит).

Работа в условиях повышенной запыленности снижает видимость, повышает утомляемость, способствует увеличению травматизма, уменьшению производительности труда, снижению качества выпускаемой продукции. Работа в таких условиях= уменьшает престиж профессии, вызывает неудовлетворенность трудом, повышает текучесть кадров, связана с необходимостью установления специальных дополнительных льгот, в конечном счете уменьшает продолжительность полезной деятельности в жизни человека. Все это связано со значительными дополнительными материальными затратами общества

Наряду с санитарными нормами в ряде отраслей народного хозяйства разработаны и действуют отраслевые стандарты чистоты воздушной среды, которые предъявляют жеткие требования к запыленности рабочей зоны по технологическим условиям. При этом нормирование запыленности осуществляется в единицах концентрации частиц (частиц/л). Это вызвано тем, что современный уровень микроминиавтоматизации электронных приборов и устройств автоматики предъявляет высокие требования к параметрам технологического микроклимата, особенно к чистоте воздушной среда, так как размеры элементов, межсоединений и допусков к ним уже соизмеримы или даже значительно меньше размеров частиц пыли, находящихся в воздухе. Частицы пыли, попадая на поверхности деталей и внутрь приборов, вызывают короткие замыкания, утечки тока, пробои и т.п. Установлено, что частицы пыли, в основном, являются потенциальными загрязнителями уже тогда, когда их размер превышает половину или даже одну треть минимального зазора между элементами изделий. Так, например, для помещений первого класса (по ОСТ 1.41519-80) допустимое количество пылинок в Iлитре воздуха составляет всего 4 шт., для помещений шестого класса, - 100 000 частиц/л. Пыль по­вышает также механический износ движущихся деталей, уменьшая срок службы и надёжность машин и механизмов, способствует возникновению аварийных ситуаций. Высокие требования к чистоте воз­духа предъявляются в фармацевтической, пищевой, машиностроитель­ной и других отраслях промышленности.

Помимо вредного действия пыли на организм человека и техпроцессы, многие виды пылей, особенно органического происхождения в смеси с окислителем (кислородом воздуха) имеют свойство взры­ваться. Минимальное содержание горючего (г/м³) в смеси горючее вещество - окислительная среда, при котором возможно распростра­нение пламени на любое расстояние от источника зажигания, называ­ется нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР). Так, например, сера имеет НКПР 2,3 г/м³, молоко сухое -7,6 г/м³, мясокостная мука - 10,1 г/м³, алюминий - 58,0 г/м³. Взрывоопасные аэрозоли могут накапливаться внутри технологических аппаратов, в воздухе рабочих помещений. Взрыв аэрозолей в производственных условиях ведет к разрушению оборудования, зда­ний и сооружений, часто сопровождается увечьем и гибелью людей.